Nghiên cứu nâng cao độ chính xác đo biên dạng bằng quét laser

MỤC LỤC CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐO LƢỜNG BIÊN DẠNG BẰNG QUÉT LASER 3D 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐO 3D 1.1.1 Các phƣơng pháp đo biên dạng 3D vật thể 1.2 PHƢƠNG PHÁP ĐO BIÊN DẠNG 3D BẰNG LASER 11 1.2.1 Nguyên lý hoạt động 11 1.2.2 Cấu tạo thiết bị quét 12 1.2.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp đo quét laser 14 1.2.4 Các phƣơng pháp đo quét điển hình laser 3D 15 1.2.5 Một số máy đo laser 3D 20 1.2.6 Một số yếu tố ảnh hƣởng phƣơng pháp đo quét laser 23 1.3 ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP ĐO BIÊN DẠNG 3D BẰNG LASER ĐỂ ĐO CHI TIẾT TIỆN: 31 CHƢƠNG II TÌM HIỂU VỀ MÁY QLS-12 33 2.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 34 2.2 CẤU TẠO THIẾT BỊ 36 2.2.1 Đầu đo laser 36 2.2.2 Nối trục, ổ lăn, sống trƣợt dẫn hƣớng 42 2.3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ VÀ CÁC KHẢ NĂNG ĐO CỦA MÁY QUÉT LASER 3D QLS – 12 46 2.3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 46 2.3.2 Các thành phần hệ thống điều khiển 48 2.3.3 Khả đo máy QLS -12 55 2.4 PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN & XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐO 56 2.4.1 Phần mềm matlab 56 2.4.2 Về phần mềm đo 60 2.4.3 Phần mềm kiểm tra thiết bị 62 CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC MÁY QLS -12 KHI ĐO CHI TIẾT TIỆN CNC 63 3.1 THIẾT KẾ MẪU ĐO THỰC NGHIỆM 63 3.2 SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP QUÉT BỀ MẶT VỚI CHI TIẾT THIẾT KẾ 67 3.3 SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP QUÉT TRÒN XOAY VỚI CHI TIẾT THIẾT KẾ 79 KẾT LUẬN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ứng dụng chế tạo khuôn mẫu &Thiết kế đo đạc mô chi tiết Hình 1.2 Nguyên Lý Stereo vision Hình 1.3 Nguyên lý Photogrammetry Hình 1.4 Nguyên lý đổ bóng vật thể Hình 1.5 Nguyên lý làm việc máy quét laser 12 Hình 1.6 Nguyên lý cấu tạo hoạt động đầu đo máy quét laser 3D 14 Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý đo theo phản xạ 16 Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý đo theo phƣơng pháp tạo ảnh 16 Hình 1.9 Nguyên lý quét vệt bề mặt chi tiết đo sử dụng hệ quang 17 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý quét mặt phẳng 18 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý quét vật quay 19 Hình 1.12 Máy quét hãng Faro 20 Hình 1.13 Thiết bị quét 3D cầm tay hãng Creaform 20 Hình 1.14 Máy quét Vituoso Konica 21 Hình 1.15 Máy quét laser 100HSX Surphaser 22 Hình 1.16 Sơ đồ quang học để xác định hàm truyền đạt thu độ cao z 23 Hình 1.17 Quang sai Cầu sai 25 Hình 1.18 Quang sai Coma 26 Hình1.19 Quang sai Loạn Thị 27 Hình1.20 Quang sai Cong Trƣờng 28 Hình1.21 Quang sai Méo Hình 29 Hình 1.22 Sai số độ phân giải CCD 30 Hình 1.23 Chi tiết tiện CNC 32 Hình 1.24 Gia công chi tiết máy CNC 32 Hình 2.1 Máy quét QLS-12 sử dụng tia laser 33 Hình 2.2 Sơ đồ khối điều khiển máy đo 35 Hình 2.3 Cụm đầu đo laser 36 Hình 2.4 Dạng phân bố điện áp CCD có điểm hội tụ tia phản xạ 38 Hình Vitme bi hãng hiwin 41 Hình 2.6 Cấu tạo nối trục đàn hồi 43 Hình 2.7 Cấu tạo nối trục đàn hồi 46 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý máy đo quét laser 3D 47 Hình2.9 Sơ đồ khối chức hoạt động hệ thống điều khiển 48 Hình 2.10 Thông số thƣớc 49 Hình 2.11 Đặc tính truyền đạt mạch so sánh 50 Hình 2.12 Dạng xung qua mạch so sánh 50 Hình 2.13 Một số loại động bƣớc 51 Hình 2.14 Sơ đồ dây động bƣớc 52 Hình 2.15 Cấu tạo động bƣớc đơn cực dây 53 Hình 2.16 Driver động bƣớc 53 Hình 2.17 Quét bề mặt & Quét tròn xoay 56 Hình 2.18 Giao diện khởi động phần mềm Matlab 57 Hình2.19 Viết chƣơng trình matlab 58 Hình 2.20 Giao diện điều khiển đo quét laser 58 Hình 2.21 Giao diện chƣơng trình đo quét bề mặt 59 Hình 2.22 Giao diện chƣơng trình đo quét tròn xoay 60 Hình 2.23 Ô bàn cờ dùng Calib đầu đo 61 Hình 2.24 Kết sau Calib 61 Hình 2.25 Giao diện chƣơng trình kiểm tra giao tiếp 62 Hình3.1 Chi tiết 65 Hình3.2 Chi tiết 65 Hình3.3 Chi tiết 65 Hình3.4 Chi tiết 66 Hình3.5 Chi tiết 66 Hình 3.6 Khung chọn cổng COM kết nối 67 Hình 3.7 Mẫu ô bàn cờ dùng trình hiệu chỉnh máy 68 Hình 3.8 Kết sau Calib 68 Hình 3.9 Giao diện quét bề mặt 69 Hình 3.10 thông số cài đặt CAM 70 Hình 3.11 Khung hiển thị bƣớc quét trình đo quét 71 Hình 3.12 Giao diện khởi động Geomagic Studio 10 71 Hình 3.13 gá đặt chi tiết trình đo 72 Hình 3.14 Tiến hành đo quét chi tiết 72 Hình 3.15 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT1 73 Hình 3.16 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT2 74 Hình 3.17 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT3 75 Hình 3.18 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT4 76 Hình 3.19 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT5 77 Hình 3.20 Mẫu ô bàn cờ dùng trình Calib quét tròn xoay 79 Hình 3.21 Kết sau Calib 80 Hình 3.22 Giao diện chƣơng trình đo quét tròn xoay 80 Hình 3.23 Thông số cài đặt CAM 81 Hình 3.24 Khung hiển thị bƣớc quét trình đo quét 82 Hình 3.25 Giao diện khởi động chạy Geomagic Studio 10 82 Hình 3.26 Gá đặt chi tiết lên bàn quay 83 Hình 3.27 Tiến hành đo quét chi tiết 83 Hình 3.28 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT1 84 Hình 3.29 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT2 85 Hình 3.30 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT3 86 Hình 3.31 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT4 87 Hình 3.32 Kết xử lý xác định thông số cần đo 88 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Lời nói đầu Ngày nay, đo lƣờng điều khiển đại, việc thu thập xử lý thông tin qua ảnh để nhận biết đối tƣợng điều khiển đối tƣợng đƣợc quan tâm ứng dụng rộng rãi, phƣơng pháp cho phép thu nhận đƣợc nhiều thông tin từ đối tƣợng mà không cần tác động trực tiếp đến đối tƣợng Bên cạnh việc kết hợp Laser thiết bị kiểm tra, đo đạc cho phép đạt độ xác cao, thời gian lấy mẫu xử lý nhanh đạt hàng ngàn phép đo giây Ngoài ra, phát triển khoa học máy tính trợ giúp đáng kể cho ngƣời việc thiết kế mô công nghiệp từ kích thƣớc đo sản phẩm Trong năm đầu thập kỷ 90, hàng loạt hệ máy đo quang học đời mở rộng nhiều khả ứng dụng giải pháp 3D không công nghiệp, với độ xác ngày cao thiết bị đo quang học, ứng dụng máy quét 3D đƣợc mở rộng nhiều lĩnh vực khác nhƣ: y học, kiến trúc, khảo cổ học, điêu khắc, phim hoạt hình… Trong công nghiệp, máy quét 3D laser số hoá nhanh chóng hình dáng chi tiết công nghiệp khác Từ liệu số hoá mô cách xác đối tƣợng đƣợc thể hình máy tính Bằng cách so sánh liệu quét sử dụng phần mềm ứng dụng, đƣa báo cáo đo kiểm cách nhanh chóng dựa phân tích sai số tổng thể, độ dày cạnh, đƣờng kính hình học Việc cho phép cải tiến tốc độ, chất lƣợng trình sản xuất cách rõ rệt đặc biệt hiệu cho việc đo kiểm, lấy liệu vật có chiều sâu Phƣơng pháp đo biên dạng bề mặt chi tiết quét 3D laser phƣơng pháp đo không tiếp xúc quang học đạt đƣợc độ xác độ phân giải cao, với tốc độ quét nhanh hơn, với số lƣợng đo lớn thời gian ngắn Nhƣng bên cạnh việc đo phƣơng pháp có nhiều điểm hạn chế, hạn chế chịu nhiều ảnh hƣởng yếu tố môi trƣờng chi Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser tiết đo Chính việc nghiên cứu giải pháp để nâng cao độ xác hiệu sản xuất, hạn chế đƣợc sai số phế phẩm phẩm trình gia công phƣơng pháp đo cần thiết Đây xu hƣớng phát triển đo lƣờng đại giới Luận văn bao gồm nội dung sau : - Chƣơng I: Tổng quan phƣơng pháp đo biên dạng quét laser 3D - Chƣơng II: Nguyên lý cấu tạo hoạt động máy quét laser 3D QLS-12 - Chƣơng III: Thực nghiệm độ xác đo chi tiết tiện CNC Kết Luận Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐO LƢỜNG BIÊN DẠNG BẰNG QUÉT LASER 3D 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐO 3D Xây dựng mô hình 3D vật thể có nhiều ứng dụng thực tiễn nhƣ lĩnh vực khoa học kĩ thuật nhƣ: giải trí, an ninh, thiết kế sản xuất… vài năm trở lại việc cho đời phim 3D thiết bị quay, trình chiếu 3D thực gây sốt toàn giới việc nghiên cứu phát triển lĩnh vực đem lại cho nhà sản xuất nguồn lợi khổng lồ Trong lĩnh vực thiết kế chế tạo mẫu việc xuất hệ máy quét 3D thực làm thay đổi tƣ thiết kế, thiết bị đo kiểm sử dụng công nghệ quét 3D góp phần quan trọng việc nâng cao hiệu sản xuất Tại Việt Nam, máy quét 3D đƣợc sử dụng số khu công nghiệp phục vụ sản xuất Việc nghiên cứu sử dụng thiết bị gặp nhiều khó khăn chƣa có công trình nghiên cứu mang tính tổng quan nhƣ đƣa chế tạo thiết bị dạng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao công nghiệp nhƣ phục vụ sống Mặt khác giá thiết bị đo quét thƣờng cao có lên đến vài chục vài trăm ngàn đô la Mỹ Do đó, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị có vai trò lớn đáp ứng nhu cầu nghiên cứu học tập nhƣ phát triển thành sản phẩm mang tính thƣơng mại phục vụ nhiều lĩnh vực sống Việc xây dựng đƣợc hình ảnh 3D vật thể tồn xung quanh có ý nghĩa lớn nhiều lĩnh vực sống nhƣ khoa học kỹ thuật Trong lĩnh vực giải trí vai trò thể việc mô giới ảo giúp cho phát triển nhiều thiết bị nhƣ loại hình giải trí loại phim 3D, chƣơng trình trò chơi giới ảo đem lại nhiều lợi nhuận cho nhà kinh doanh, sản xuất…Khi xây dựng đƣợc hình ảnh 3D vật thể ngƣời xác địnhđƣợc đặc tính hình dạng vật thể điều đặc biệt có ý nghĩa lĩnh vực khác nhƣ: Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser dựa vào hình ảnh phận thể ngƣời nhƣ phổi, não bộ, tim để chuẩn đoán bệnh y học….Trong công nghiệp đo lƣờng, kiểm tra trực tuyến quản lý chất lƣợng trình sản xuất Do đặc điểm trội khả cung cấp thông tin hình ảnh 3D so với hình ảnh 2D mà khả nhận dạng tốt xác Trong thực tế sản xuất việc chế tạo sản phẩm mẫu hay trình thiết kế ngƣợc ngày đƣợc ứng dụng phổ biến, đặc biệt ngành chế tạo khuôn mẫu, may mặc thời trang… Việc đầu tƣ thiết bị quét đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt với công ty nƣớc công ty sản xuất có quy mô nhỏ khó khăn giá thành thiết bị cao, tính kĩ thuật không đƣợc khai thác hết sử dụng, phụ thuộc vào phần mềm hãng cung cấp nên chủ động khai thác đƣợc thiết bị đạt hiệu Nghiên cứu tìm hiểu thiết bị quét 3D trở thành hƣớng nghiên cứu quan trọng góp phần nâng cao lực sản xuất nƣớc Chủ động việc tiếp cận công nghệ tiên tiến đại giới Hình 1.1: Ứng dụng chế tạo khuôn mẫu &Thiết kế đo đạc mô chi tiết Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser 1.1.1 Các phƣơng pháp đo biên dạng 3D vật thể Để đo biên dạng 3D vật thể ngƣời ta sử dụng chủ yếu phƣơng pháp: Phƣơng pháp đo tiếp xúc phƣơng pháp đo không tiếp xúc Kết phép đo biên dạng 3D xác kết mô biên dạng thu đƣợc gần với biên dạng thực tế Đối với phƣơng pháp quét tiếp xúc sử dụng đầu dò tồn kích thƣớc đầu tiếp xúc vật cần quét nên quét lên biên dạng vật thể mắc phải sai số Vì thế, phƣơng pháp quét không cần tiếp xúc có sở để đạt độ xác cao a) Phƣơng pháp đo tiếp xúc Các phƣơng pháp quét tiếp xúc dùng chủ yếu là: thƣớc kẹp, thƣớc thẳng, thƣớc đo chân què, panme… * Ƣu điểm: - Tính ổn định xác đo chi tiết vật liệu rắn - Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ sử dụng - Giá thành rẻ * Nhƣợc điểm: - Độ xác không cao - Tốc độ đo chậm nên không thê tự động hóa đƣợc - Không xác đo bề mặt có biên dạng phức tạp,vật liệu chi tiết mềm,mỏng - Không đo đƣợc vật thể có kích thƣớc lớn b) Phƣơng pháp đo không tiếp xúc Các phƣơng pháp quét không tiếp xúc chủ yếu dùng sóng siêu âm, tia X, dùng ánh sáng cấu trúc dùng tia laser * Ƣu điểm: Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Nhận xét: Vậy thông qua việc thiến hành đo thực nghiệm chi tiết trụ đƣợc thiết kế với hình dạng kích thƣớc khác nhƣ Việc tiến hành đo thực nghiệm phƣơng pháp “Quét bề mặt” giải đƣợc ổn thỏa vấn đề kích thƣớc chiều dài chi tiết, sai số sau đo quét thông qua phần mềm sử lý đo kiểm lại dao động ≤ 0.1 mm Nhƣng bên cạnh việc sử dụng phƣơng pháp “Quét bề mặt” để đo chi tiết tiện nhiều hạn chế là: - Chi tiết sau đo quét xong phần kích thƣớc hình trụ tròn sai số nhiều Mức độ sai số qua lần đo chi tiết dao động từ ÷ 5mm, có chi tiết sai số lần đo lên đến ≤ 10mm - Khoảng cách từ bàn máy tới đầu đo laser hạn chế nên đo chi tiết kích thƣớc lớn dẫn tới việc chỉnh, Calib đầu đo không đƣợc xác gây sai số lớn cho trình đo quét - Việc đo quét phƣơng pháp “Quét bề mặt” chi tiết trụ tròn, côn kết file liệu thu đƣợc 1/3 biên dạng phần chi tiết trụ tròn, côn Phần khuất sau nửa chi tiết lớn đẫn tới việc hình thành nên hình dạng tổng thể chi tiết gặp nhiều khó khăn, làm cho việc xác định kích thƣớc gặp nhiều khó khăn Trang 78 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser 3.3 SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP QUÉT TRÒN XOAY VỚI CHI TIẾT THIẾT KẾ a) Kiểm tra tổng quan thiết bị & tiến hành Calib hiệu chỉnh máy, đầu đo Tƣơng tự nhƣ tiến hành phƣơng pháp “Quét bề mặt” trƣớc tiến hành đo phƣơng pháp “Quét tròn xoay” ta cần phải thay đổi lại góc độ đầu đo (hướng quét tia laser) Calib lại đầu đo bàn quay phƣơng pháp đo Các bƣớc trình Calib tiến hành nhƣ sau:  Khởi động phần mềm chạy file “Calib.m” để tiến hành hiệu chỉnh máy  Chọn kết nối cổng COM đầu đo với máy tính  Bật Camera, chụp lại ảnh lƣu lại file trình cài đặt ảnh dƣới tên gọi Gốc1, Gốc Trong suốt trình Calib đầu đo tƣơng tự nhƣ trình Calib phƣơng pháp “Quét bề mặt” ta dùng mẫu ô bàn đen trắng (với kích thƣớc ô vuông 15x15 mm) để tiến hành Calib hiệu chỉnh Trong trình hiệu chỉnh việc chọn gốc tọa độ xOy, xOz, zOy phải theo chiều định (thuận chiều kim đồng hồ) Hình 3.20 Mẫu ô bàn cờ dùng trình Calib quét tròn xoay Trang 79 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Sau Calib sai số nhỏ 0.05 mm chứng tỏ trình chỉnh thành công tiến hành đo quét Hình 3.21 Kết sau Calib Hình 3.22 Giao diện chương trình đo quét tròn xoay Trang 80 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Với : Khu vực hiển thị thông số máy Khu vực tùy chỉnh cho CAMERA Khu vực hiển thị ảnh CAMERA thu ảnh tốt Khu vực chọn kết nối máy tính Các phím chức máy thiết bị đo quét Thiết lập bước dịch chuyển đo b) Tiến hành đo thực nghiệm với chi tiết thiết kế Tƣơng tự với phƣơng pháp Quét bề mặt, phƣơng pháp Quét tròn xoay ta bao gồm bƣớc tƣơng tự:  Bƣớc 1: Khởi động phần mềm chạy trƣơng trình “Quét tròn xoay” để tiến hành đo thực nghiệm  Bƣớc 2: Chọn kết nối cổng COM tƣơng ứng vị trí cắm cổng COM đầu đo với máy tính  Bƣớc3: Chọn thông số đầu vào cài đặt độ phân giải cho Camera, ta chọn “AutoSetup” máy tự động bật chạy Camera chọn độ phân giải cho Camera RGB24 1920x1080 Hình 3.23 Thông số cài đặt CAM Trang 81 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Bƣớc 4: Chọn đơn vị góc quay di chuyển bàn máy trình đo tiến hành đo quét Tùy vào yêu cầu trình đo mà ta tiến hành chọn góc quay cho phù hợp ta chọn bƣớc dịch chuyển “0.6 độ” cho lần dịch chuyển Hình 3.24 Khung hiển thị bước quét trình đo quét  Bƣớc 5: Sau máy thực chình đo quét xong ta cần chọn vùng không gian để xử lý liệu quét laser, sau chọn vùng liệu cần xử lý máy tự động tải tải ảnh chụp vào chƣơng trình, file liệu đƣợc lƣu dƣới đuôi “.asc”  Bƣớc 6: Khởi chạy trƣơng trình “Geomagic Studio 10” tiến hành xử lý liệu đo quét thu thập thông số cần quan tâm trình đo Hình 3.25 Giao diện khởi động chạy Geomagic Studio 10 Trang 82 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Các thông số cần quan tâm trình thực nghiệm phƣơng pháp “Quét tròn xoay” lấy tƣơng ứng với thông số trình đo quét phƣơng pháp “Quét bề mặt”  Chi tiết Trƣớc tiến hành đo quét ta phải gá đặt chi tiết lên bàn máy nhƣ sau: Hình 3.26 Gá đặt chi tiết lên bàn quay Tƣơng tự trình tiến hành đo chi tiết ta phải điều chỉnh độ sáng tối tín hiệu thu Camera máy tính cho Camera thu đƣợc vệt ánh sáng laser tốt Hình 3.27 Tiến hành đo quét chi tiết Trang 83 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Chi tiết sau đo quét máy QLS -12 file liệu đƣợc lƣu dƣới dạng đuôi “.asc” Sau ta khởi chạy chƣơng trình “Geomagic Studio 10” tiến hành xử lý, thu thập thông số cần quan tâm trình đo Hình 3.28 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT1 Đồ thị kết sau 05 lần đo thực nghiệm kích thƣớc chi tiết số Trang 84 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Chi tiết Hình 3.29 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT2 Trang 85 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Chi tiết Hình 3.30 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT3 Trang 86 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Chi tiết Hình 3.31 Kết xử lý xác định thông số cần đo CT4 Trang 87 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Chi tiết Hình 3.32 Kết xử lý xác định thông số cần đo Trang 88 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Nhận xét: Việc thực nghiệm 05 chi tiết trụ đƣợc thiết kế với hình dạng kích thƣớc khác nhƣ , thông qua thực nghiệm phƣơng pháp “Quét tròn xoay” giải đƣợc tạm ổn vấn đề kích thƣớc Về kích thƣớc chiều dài sai số sau đo quét thông qua phần mềm sử lý đo kiểm lại, dao động từ 0.1~ 0.5 mm Về kích thƣớc trụ tròn,cong sai số sau đo quét thông qua phần mềm sử lý đo kiểm dao động từ 0.1 ~ 0.4mm Phần trăm sai số lần đo quét nhỏ 1% Nhƣng bên cạnh phƣơng pháp “Quét tròn xoay” số hạn chế định trình hiệu chỉnh máy đầu đo nhƣ là: - Trong trình Calib không đƣợc chọn sai chiều , hƣớng gốc tọa độ mẫu ô bàn cờ - Việc chỉnh cho góc tia laser với phƣơng Ox; Oy; Oz nhiều khó khăn, chỉnh phƣơng hệ trục tọa độ với tia laser không chuẩn làm cho kết đo ko đƣợc xác Dẫn tới làm sai hình dáng hình học nhƣ kích thƣớc chi tiết, gây sai số lớn kích thƣớc thực tế với kết đo Trang 89 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser KẾT LUẬN Luận văn thực đƣợc số nội dung sau: Đề tài nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser 3D, cụ thể tìm hiểu khả đo máy QLS-12 để đo chi tiết tiện, chi tiết tròn xoay máy công cụ - Đã giới thiệu đƣợc tổng quan phƣơng pháp đo biên dạng 3D vật thể - Tìm hiểu đƣợc cấu tạo nguyên lý làm việc máy quét sử dụng tia laser số yếu tố chủ yếu ảnh hƣởng đến phép đo, cụ thể máy QLS -12 - Đi sâu tiến hành đo thực nghiệm máy QLS -12 sử dụng tia laser 3D để đo chi tiết tiện CNC, đánh giá kết thực nghiệm thiết bị đo - Đƣa kết đánh giá, lựa chọn phƣơng án tốt tiến hành đo chi tiết tiết tiện, tròn xoay hai phƣơng pháp đo Quét bề mặt & Quét tròn xoay - Các kết đo quét ban đầu giúp so sánh mẫu đo đƣợc thiết kế Hạn chế đề tài: - Thiết bị đắt tiền không phổ biến Việt Nam Vì đề tài thực đƣợc mô hình máy đo đƣợc nghiên cứu chế tạo thử nghiệm phòng thí nghiệm quang điện tử - Bộ môn máy xác Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội - Quá trình tiến hành sử dụng phần mềm để Calib đầu đo bàn máy chƣa nhanh , chƣa đƣa đƣợc vào chế độ tự động Calib, dẫn tới làm giảm hiệu xuất máy Trang 90 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser Hƣớng nghiên cứu: - Tiếp tục cải tiến nhằm nâng cao hiệu suất củaquá trình đo chi tiết việc nghiên cứu đƣa chế độ tự động Calip đầu đo thiết bị vào làm việc - Hoàn thiện đầu đo laser nhằm giảm ảnh hƣởng nhiễu quang học - Nâng cao tốc độ xử lý tín hiệu để tăng tốc độ đo Trang 91 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Ngọc Linh, Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy quét laser 3D, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2011 [2] Hoàng Ngọc Hai, Mai Xuân Toàn , Thiết kế máy đo quét laser 3D, Đồ án tốt nghiệp đại học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2013 [3] Trịnh Đức Hƣờng, Tạ Văn Tuyến, Thiết kế hệ thống điều khiển máy đo quét laser 3D, Đồ án tốt nghiệp đại học, Đại học Bách khoa Hà nội, 2013 [4] Phạm Thị Ngọc Yến, Ngô Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Nguyễn Thị Lan Hƣơng, Cơ sở Matlap ứng dụng, NXB Khoa học kỹ thuật Trang 92 ... điểm: Trang Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser - Độ xác cao - Tốc độ đo nhanh nên dễ dàng tự động hóa sản xuất - Đo đƣợc chi tiết có biên dạng phức tạp loại vật liệu - Đo đƣợc chi... đo thu thập tọa độ Trang 17 Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser để xử lí Số tọa độ nhiều việc tính toán kết đo khó khăn.Vì để nâng cao độ xác đo ,ngƣời ta cần đo nhiều điểm với... Nghiên cứu nâng cao độ xác đo biên dạng quét laser  Quét vật quay: Khi đo quét vật quay, chi tiết cần đo chuyển động quay nhờ động IV, đầu đo chuyển động tịnh tiến theo phƣơng trục Z vật (động